1. L'influenza della polvere di materia prima
La materia prima più importante per le ceramiche di allumina resistenti all'usura è la polvere di allumina ad elevata purezza. Le sue prestazioni e il suo contenuto influenzano notevolmente le caratteristiche di queste ceramiche. Durante il processo di preparazione, la polvere ceramica introduce inevitabilmente delle impurità: le impurità organiche vengono bruciate durante la sinterizzazione, formando pori irregolari durante la densificazione; le impurità inorganiche reagiscono con la polvere ceramica ad alta temperatura o formano microfratture nella matrice. Queste impurità hanno un impatto significativo sulla densificazione delle ceramiche di allumina. Anche la granulometria della polvere di materia prima influenza notevolmente le prestazioni del prodotto. Solo quando la materia prima è sufficientemente fine, il prodotto sinterizzato finale può formare una struttura microcristallina, che gli conferisce una buona resistenza all'usura. Pertanto, l'utilizzo di polveri di allumina ad elevata purezza e a grana fine è un prerequisito fondamentale per la produzione di ceramiche di allumina resistenti all'usura.
2. Influenza del metodo di stampaggio
La pratica produttiva e numerosi studi hanno dimostrato che le ceramiche di allumina a bassa porosità e alta densità possiedono eccellenti proprietà strutturali. L'alta densità implica che i grani cristallini all'interno del corpo ceramico siano disposti in modo compatto, rendendo difficile la formazione di punti di rottura distruttivi in seguito all'esposizione a sollecitazioni ambientali esterne o sostanze corrosive.
Per ottenere un corpo ceramico ad alta densità, il metodo di stampaggio è fondamentale. Le ceramiche di allumina resistenti all'usura possono essere generalmente formate mediante pressatura a secco, pressatura isostatica, pressofusione a caldo e altri metodi. I diversi metodi di sinterizzazione presentano caratteristiche diverse e hanno effetti diversi sulle proprietà di sinterizzazione e sulla microstruttura delle ceramiche di allumina.
I prodotti dalle forme varie vengono generalmente realizzati mediante iniezione di malta o stampaggio a caldo, mentre i prodotti dalle forme semplici vengono formati mediante pressatura a secco.
3. Effetto di sinterizzazione
La sinterizzazione è una fase chiave nella preparazione della ceramica e l'atmosfera di sinterizzazione ha una grande influenza sulla preparazione dei materiali ceramici. Temperature di cottura eccessivamente elevate o tempi di mantenimento eccessivamente lunghi favoriscono la crescita dei cristalli, trasformando le materie prime fini in grani grossolani ad alta temperatura e aumentando il contenuto di fase liquida. Ciò non solo riduce la resistenza meccanica, ma anche la resistenza all'usura. Naturalmente, se la temperatura è troppo bassa, il corpo sinterizzato non sarà denso e la resistenza all'usura del prodotto non sarà buona.
L'eccellente forno di sinterizzazione elettrico consente di controllare con precisione i processi di riscaldamento, mantenimento e raffreddamento, il che gioca un ruolo importante nel migliorare la resistenza all'usura delle ceramiche; tuttavia, i costi di sinterizzazione e il consumo di materiale refrattario del forno elettrico sono superiori a quelli delle miniere di carbone.
4. Accelerante di combustione
L'utilizzo di opportuni additivi per la sinterizzazione riduce la temperatura durante il processo, migliora la microstruttura delle ceramiche e ne aumenta le proprietà meccaniche, migliorando così efficacemente la resistenza all'usura delle ceramiche antiusura a base di allumina.
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Data di pubblicazione: 28 maggio 2023